一种铸铁件表面的QPQ氮化共渗防腐新工艺制造技术

本发明专利技术提供了铸铁件表面的QPQ氮化共渗防腐新工艺。工艺步骤如下：1）在水基清洗剂的作用下，以100~150 A/dm2的电流密度电解清洗0.05-0.1s；2）在350-390℃的温度下，在空气炉中对工件加热30-60min；3）氮碳共渗，将预热后的工件置于420-460℃的盐浴中，处理150-180min；4）空气下冷却至小于150℃，热水清洗残盐，清水漂洗，抛光；5）在350-390℃的温度下，在空气炉中对工件加热30-60min；6）将预热后的工件置于420-460℃的盐浴中，处理90min；7）将氧化后的工件用清水漂洗，抛光；所述的氮化盐按质量计，配方组成为：尿素30-50%、Na2CO3 4-8%、K2CO3 6-10%、Li2CO3 5-10%、KCNO 12-25%、NaCNO 8-15%、NaCl 5-8%、Na2S 4-8%、K2S 6-10%、LiOH 2-5%。

A new technology of QPQ nitriding and Anticorrosion for the surface of cast iron

The invention provides a new technology of QPQ nitriding and Anticorrosion for the surface of cast iron. The process steps are as follows: 1) in water-based cleaning agent under the action of the current density 0.05-0.1s 100~150 A/dm2 electrolytic cleaning; 2) at a temperature of 350-390 DEG C, in the air furnace for heating the workpiece 30-60min; 3) nitrocarburizing, the workpiece in the preheated temperature of 420-460 DEG C in a salt bath treatment, 150-180min 4); air cooled to less than 150 DEG C, hot water cleaning residual salt, rinse, polishing; 5) at a temperature of 350-390 DEG C, in the air furnace for heating the workpiece 30-60min; 6) the workpiece in the preheated temperature of 420-460 DEG C in a salt bath treatment, 90min; 7) the oxidation of the workpiece after use rinse, polishing; the nitriding salt according to the quality plan, formulation is composed of: 30-50%, 4-8%, Na2CO3 urea K2CO3 6-10%, Li2CO3 5-10%, KCNO 12-25%, NaCNO 8-15%, NaCl 5-8%, Na2S 4-8%, K2S 6-10%, LiOH 2-5%.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于金属元件制造加工业
，具体涉及一种铸铁件表面的QPQ氮化共渗防腐新工艺。
技术介绍
QPQ(Quench-Polish-Quench,淬火-抛光-淬火)技术的实质是低温盐浴渗氮+盐浴氧化或低温盐浴氮碳共渗+盐浴氧化，它是一种金属零件表面改性技术，具有高抗蚀、高耐磨、微变形的优点。经QPQ技术处理的工件表面为Fe3O4氧化膜，其抗蚀性远高于镀铬、镀镍等表面防护技术的水平，中碳钢经QPQ处理后在很多领域可以代替不锈钢。同时，QPQ工艺可以代替发黑、磷化和镀镍等传统防腐蚀工艺。目前，QPQ技术所具有的高抗蚀性引起了有关行业，尤其是石油、化工等腐蚀问题较为严重的行业的极大关注。铸铁件因其良好的耐磨、消震性能，在机械行业应用很广泛。铸件由于制造工艺的特殊性，铸件表面容易锈蚀，生锈后很难处理，如不引起重视，不但工件的防锈蚀能力较差，装饰性也不好，对此很多企业对铸件提出了较高的耐蚀性要求。但其防锈处理方法一般只有发黑(发蓝)、磷化或涂抹防锈油等工艺方法，防锈期都很短，严重影响使用功能。目前公知的QPQ氮化盐由CO(NH2)2、Na2CO3、K2CO3、KOH组成，适用温度一般在520℃-600℃之间，超出该氮化温度区间就会出现为氮化效果极差或氮化盐不稳定，氮化后得到的化合物层深度普遍在20μm以下，如目前市场上在销售的某些氮化盐就是如此。201110184878.1，名称为“一种用于不锈钢低温盐浴渗氮的氮化盐”的专利技术专利，公开了一种用于奥氏体不锈钢低温盐浴渗氮的氮化盐，按重量百分比由如下成分组成：KCNO1%~55%，NaCNO1%~55%，K2CO35%~15%，Na2CO33%~15%，Li2CO33%~15%，NaCl5%~15%，KCl5%~15%，Na2SO40.1%~2%。但是，该配方中CNO-含量过高，对环境污染大，且不安全。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种铸铁件表面的QPQ氮化共渗防腐新工艺。在常规QPQ盐浴处理工艺的基础上增加了一道机械抛光工序，可起到整平第一次盐浴处理反应层的作用，提高表面组织的均匀性，为提高第二道盐浴处理反应层的均匀性打下良好基础。为实现上述专利技术目的，本专利技术采用如下的技术方案：一种铸铁件表面的QPQ氮化共渗防腐新工艺，其特征在于：工艺步骤如下：1）清洗在水基清洗剂的作用下，以100~150A/dm2的电流密度电解清洗0.05-0.1s；2）预热在350-390℃的温度下，在空气炉中对工件加热30-60min；3）氮碳共渗将预热后的工件置于420-460℃的盐浴中，处理150-180min；4）清洗空气下冷却至小于150℃，热水清洗残盐，清水漂洗，抛光；5）二次预热在350-390℃的温度下，在空气炉中对工件加热30-60min；6）二次氮碳共渗将预热后的工件置于420-460℃的盐浴中，处理90min；7）氧化和抛光将氧化后的工件用清水漂洗，抛光；所述的氮化盐按质量计，配方组成为：尿素30-50%、Na2CO34-8%、K2CO36-10%、Li2CO35-10%、KCNO12-25%、NaCNO8-15%、NaCl5-8%、Na2S4-8%、K2S6-10%、LiOH2-5%。优选地，所述的氮化盐按质量计，配方组成为：尿素30-40%、Na2CO34-5%、K2CO36-7%、Li2CO38-10%、KCNO15-20%、NaCNO8-10%、NaCl5-6%、Na2S4-5%、K2S6-8%、LiOH2-3%。本专利技术所述的盐浴需要连续通入压缩空气，通气量为400～450L/h，使盐浴适度翻腾。优选地，所述的盐要缓慢分批加入，一次性加入量过多会因反应剧烈而溢盐。本专利技术所述的氧化是指在380-420℃，于氧化盐的作用下氧化15min，彻底分解工件从渗氮炉带出来的氰根，消除公害；同时在工件表面形成黑色氧化膜，增加防腐能力，对提高耐磨性也有一定好处。本专利技术所述的电解清洗的温度为70-90℃，极板间距为20mm。本专利技术的有益效果在于：1、本专利技术采用新型氮化盐，不仅能在420-460℃的较低温度状态下保持一定的氮势，在较高的温度下稳定，还可有效提高处理层的厚度，提高工件的抗腐蚀性能。2、本专利技术工艺在常规QPQ盐浴处理工艺的基础上增加了一道机械抛光工序，可起到整平第一次盐浴处理反应层的作用，提高表面组织的均匀性，为提高第二道盐浴处理反应层的均匀性打下良好基础。经过第二次氮碳共渗，提高处理层的厚度，进一步提高工件的抗腐蚀性能。具体实施方式下面结合具体实施方式对本专利技术的实质性内容作进一步详细的描述。实施例1一种铸铁件表面的QPQ氮化共渗防腐新工艺，工艺步骤如下：1）清洗在水基清洗剂的作用下，以100A/dm2的电流密度电解清洗0.05s；2）预热在350℃的温度下，在空气炉中对工件加热60min；3）氮碳共渗将预热后的工件置于420℃的盐浴中，处理180min；4）清洗空气下冷却至小于150℃，热水清洗残盐，清水漂洗，抛光；5）二次预热在350℃的温度下，在空气炉中对工件加热60min；6）二次氮碳共渗将预热后的工件置于420℃的盐浴中，处理90min；7）氧化和抛光将氧化后的工件用清水漂洗，抛光；所述的氮化盐按质量计，配方组成为：尿素30%、Na2CO34%、K2CO36%、Li2CO35%、KCNO12%、NaCNO8%、NaCl5%、Na2S4%、K2S6%、LiOH2%；实施例2一种铸铁件表面的QPQ氮化共渗防腐新工艺，工艺步骤如下：1）清洗在水基清洗剂的作用下，以150A/dm2的电流密度电解清洗0.1s；2）预热在390℃的温度下，在空气炉中对工件加热30min；3）氮碳共渗将预热后的工件置于460℃的盐浴中，处理150min；4）清洗空气下冷却至小于150℃，热水清洗残盐，清水漂洗，抛光；5）二次预热在390℃的温度下，在空气炉中对工件加热60min；6）二次氮碳共渗将预热后的工件置于460℃的盐浴中，处理90min；7）氧化和抛光将氧化后的工件用清水漂洗，抛光；所述的氮化盐按质量计，配方组成为：尿素50%、Na2CO38%、K2CO310%、Li2CO310%、KCNO25%、NaCNO15%、NaCl8%、Na2S8%、K2S10%、LiOH5%；本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铸铁件表面的QPQ氮化共渗防腐新工艺，其特征在于：工艺步骤如下：1）清洗在水基清洗剂的作用下，以100~150 A/dm2的电流密度电解清洗0.05‑0.1s；2）预热在350‑390℃的温度下，在空气炉中对工件加热30‑60min；3）氮碳共渗将预热后的工件置于420‑460℃的盐浴中，处理150‑180min；4）清洗空气下冷却至小于150℃，热水清洗残盐，清水漂洗，抛光；5）二次预热在350‑390℃的温度下，在空气炉中对工件加热30‑60min；6）二次氮碳共渗将预热后的工件置于420‑460℃的盐浴中，处理90min；7）氧化和抛光将氧化后的工件用清水漂洗，抛光；所述的氮化盐按质量计，配方组成为：尿素30‑50%、Na2CO3 4‑8%、K2CO3 6‑10%、Li2CO3 5‑10%、KCNO 12‑25%、NaCNO 8‑15%、NaCl 5‑8%、Na2S 4‑8%、K2S 6‑10%、LiOH 2‑5%。

【技术特征摘要】
1.一种铸铁件表面的QPQ氮化共渗防腐新工艺，其特征在于：工艺步骤如下：
1）清洗
在水基清洗剂的作用下，以100~150A/dm2的电流密度电解清洗0.05-0.1s；
2）预热
在350-390℃的温度下，在空气炉中对工件加热30-60min；
3）氮碳共渗
将预热后的工件置于420-460℃的盐浴中，处理150-180min；
4）清洗
空气下冷却至小于150℃，热水清洗残盐，清水漂洗，抛光；
5）二次预热
在350-390℃的温度下，在空气炉中对工件加热30-60min；
6）二次氮碳共渗
将预热后的工件置于420-460℃的盐浴中，处理90min；
7）氧化和抛光
将氧化后的工件用清水漂洗，抛光；
所述的氮化盐按质量计，配方组成为：尿素30-50%、Na2CO34-8%、K2CO36-10%、Li2CO35-
10%、KCNO12-25%、NaCNO8-15%、NaCl5-8%、Na2S4-8%、K2S6-10%、LiO...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐刚全，张丰琼，
申请(专利权)人：四川全丰新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51